李政道請吳健雄做了什麼實驗？

李政道請吳健雄做了什麼實驗？

20世紀50年代中期，李政道與楊振寧對於基本粒子物理學中一條假想定律——宇稱守恆定律的普適性產生質疑。這一問題在Θ-τ問題中體現得尤爲明顯。在原本的構想中，這兩種奇介子性質十分相似，只是衰變後終態的宇稱有所不同。[42]如果宇稱守恆的話，那麼Θ+

和τ+會發生如下的衰變：

Θ+→ (π+)+ (π0)

τ+→ (π+)+ (π+)+ (π−)

吳氏實驗的實驗結果示意圖

宇稱在電磁相互作用及強相互作用中確實是守恆的。因而之前的科學家確信弱相互作用中宇稱也會是守恆的。但這一點一直未得到實驗驗證。李楊二人的理論研究結果顯示弱相互作用中宇稱並不守恆。他們提出了一個在實驗室中驗證宇稱守恆性的實驗方案。李政道隨即請求吳健雄對於這一點進行實驗驗證。

吳健雄選擇了具有放射性的鈷-60樣品進行該實驗，並將該樣品冷卻至較低的溫度。鈷-60是一種會發生β衰變的同位素。β衰變正是吳健雄所擅長研究的領域。極低溫環境可以相當程度上減小鈷原子的熱運動。此外，她還將樣品置於勻強恆磁場中，以令原子核的自旋方向一致。爲了得到低溫環境，吳健雄攜帶着實驗設備前往專精氣體液化的國家標準局總部進行實驗。

李楊二人通過理論計算預測鈷-60放出的β粒子的軌跡不對稱，也就是說宇稱不守恆。吳健雄所進行的實驗證實了這一點：宇稱在弱相互作用中確實不守恆。Θ+和τ+後來被證明是同一種粒子，也就是K介子，K+。這項結果隨後很快又通過不同實驗得到進一步的驗證。

李政道和楊振寧也因宇稱不守恆標準模型的建立而被授予諾貝爾物理學獎